企業名稱:煙臺弋林電子科技有限公司
聯系人:楊經理
電話:0535-6400472
郵箱:y15853560035@163.com
網址:www.kiwisbook.com
地址:山東省煙臺市經濟技術開發區珠江路
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智能硬件設備、手機、可穿戴式設備使用的芯片,尤其是CPU和DDR內存顆粒,幾乎都是BGA封裝的。尺寸小,集成度高,難焊接。(凡是看不到外露引腳的芯片,幾乎都是BGA封裝的。)
BGA,Ball Grid Array,錫球陣列封裝。
芯片肚子下面有矩陣排列的幾百個錫球,每個錫球對應一個芯片管腳。
BGA封裝想芯片,尤其難以手工焊接,工程師調試的時候,經常對這種指甲蓋大小、但有幾百個pin腳的芯片束手無策。
但是,只要方法對了,BGA芯片焊接并不難,熟練的工程師對DDR內存顆粒的手工焊接良率可以超過95%。工廠的維修工甚至可達到99%的一次成功率。
引腳之間的距離非常小,只有0.3mm-0.6mm,這么小的距離,動一動就短路了。
引腳數量特別多,動輒六七百上千個。幾百個引腳難免會有一兩個沒有焊接上。
所以BGA芯片很難焊接。
↑圖:數一數有多少個引腳?(聯芯1860C CPU)
對于SMT貼片機來講,BGA是最難焊的部分。對于手工焊接,也很困難。
可能有些朋友會問了,有SMT工廠,為什么還需要工程師自己焊接CPU和DDR這樣的BGA芯片?硬件調試的時候,遇到故障板需要交叉互換,或者換新的芯片,來驗證是哪里的問題,這時候就需要手工更換BGA芯片了??偛荒苊看味既MT工廠找人幫忙焊吧?
1、 用新的芯片
必須要保證BGA芯片的錫球都是飽滿的。如下圖,錫球大了導致短路,錫球小了導致虛焊。
所以全新的BGA芯片,很容易焊接。
拆下來的BGA芯片,如果底部焊盤不均勻,需要重新植錫,確保每個錫球都差不多大。(植錫=種植錫球,也可以手工操作)
2、 電路板焊盤要平整
如下圖,電路板上的焊盤,原本是沒有焊錫的。SMT的時候要先通過鋼網印刷一層厚度均勻的錫膏。
但是手工更換BGA的時候,電路板上會有殘留的焊錫(下圖右圖),如果焊錫不均勻,也會跟錫球不均勻一樣,會短路或者虛焊。
有兩種方法把焊盤搞均勻了:
用刀頭烙鐵,把焊盤刮一遍,勻速,同樣力度,基本上能保證焊盤殘余焊錫都一樣多。這個比較考手藝。
還可以用吸錫線,把焊盤上的殘留焊錫都吸走,這樣焊盤就平整了。這個操作要簡單一些。
3、加適量助焊劑
在電路板BGA焊盤上均勻的抹一層助焊劑。有助于提升焊錫流動性。
SMT貼片印刷的錫膏里自帶助焊劑,BGA芯片的錫球里沒有助焊劑。所以手工焊接的時候需要手工補一些助焊劑。
4、戳一戳,動一動
把新的BGA芯片擺在抹了助焊劑的焊盤上,用熱風槍把焊錫吹熔化之后,可以用鑷子輕輕的戳一下BGA芯片的四個角,每次不超過0.2mm。芯片略微移位之后,在焊錫的張力作用下,能夠自動回到原來的位置上。
這個動作能夠把芯片下面的沒有接觸到的錫球重新接觸起來。略有短路的錫球在助焊劑的幫助下,也能夠分開。能夠顯著的提高BGA焊接成功率。
不過要注意的是,手上一定要輕,動大了,焊盤錯位了,就廢了。移動量不能超過焊盤間距的一半。手抖的硬件工程師要慎用這一招。